Présentation d’une nouvelle conception de batterie pour les véhicules hybrides hautes performances
Introduits pour la première fois sur le marché en raison de préoccupations environnementales et de dépendance aux combustibles fossiles, les véhicules hybrides se révèlent prometteurs en tant que mode de transport durable susceptibles d’économiser le carburant et de réduire les émissions. Pour tenir cette promesse, les constructeurs automobiles du monde entier travaillent sur différentes manières de faire progresser cette technologie relativement jeune. L’une de ces avancées est venue du fournisseur mondial de services de développement de véhicules FEV Europe, qui a introduit un nouveau système de batterie haute performance pour les véhicules hybrides utilisant une approche cellule-module. Mis au point, construit et testé dans le cadre du projet ADVICE, financé par l’UE, ce système de batterie offre un support optimal pour les hybrides électriques. Sa densité de puissance élevée de 2 kW/kg permet une puissance de 100 kW avec seulement 2 kWh d’énergie et un poids de seulement 50 kg. FEV a démontré et validé la faisabilité du système en collaboration avec Volvo Cars, le coordinateur du projet ADVICE. Le concept de batterie est basé sur un élément central en T intégrant des fonctions pour la structure mécanique de la batterie. Il comprend un refroidissement intégré, offrant une conception modulaire optimisée en termes de coût, de poids et d’emballage. «Cela réduit considérablement le nombre de composants et d’étapes d’assemblage», explique le directeur général du groupe FEV, le professeur Stefan Pischinger dans un http://www.automotiveworld.com/news-releases/fev-introduces-cost-and-package-optimized-battery -concept-for-high-performance-hybrid-vehicles/ (communiqué de presse) publié sur le site Web «Automotive World». «Le processus d’extrusion sélectionné pour l’élément structurel de la pièce en T intégrant la fonction garantit un degré élevé de flexibilité, offrant d’autres effets d’échelle positifs pour réduire les coûts. Sa conception compacte permet en outre d’empiler plusieurs modules.»
Le système en détail
Un adhésif thermiquement conducteur est utilisé pour fixer les cellules de batterie aux deux côtés de la structure en T, et un revêtement en poudre est appliqué pour isoler électriquement les cellules de ce support en T. Une attention particulière est portée à l’épaisseur de couche du revêtement en poudre et de la colle thermoconductrice. Les deux sont appliqués de manière à garantir une résistance de contact thermique minimale entre le liquide de refroidissement et les cellules de la batterie. Une mousse de compression autocollante appliquée entre les cellules de batterie compense toutes les tolérances des cellules sur la longueur de l’élément structurel en T et isole également électriquement les boîtiers de cellule de batterie les uns des autres. Les ensembles de cellules sont fixés mécaniquement au support en T en les pressant à une longueur unitaire au moyen de deux plaques d’extrémité, puis en appliquant des vis à travers ces plaques d’extrémité. Dans ce concept de batterie, le câblage du capteur et les unités esclaves sont installés au centre entre les contacts des cellules tandis que le flux d’air pour un refroidissement supplémentaire des cellules est guidé à travers le couvercle du module. Les conduites d’air sont parallèles aux unités esclaves installées au centre via des bandes de métal conducteur appelées barres omnibus. Le couvercle de module contribue donc également à réduire davantage à la fois le nombre de composants individuels et le poids des modules. L’air circulant à travers les canaux de refroidissement à l’intérieur du support en T maintient les cellules de la batterie au frais par le côté et par le bas. Comme indiqué dans le communiqué de presse, «l’intégration fonctionnelle du système de refroidissement dans le composant structurel optimise l’encombrement et le poids de la batterie. De plus, le système innovant de refroidissement du jeu de barres permet des densités de puissance maximales grâce à une gestion ciblée des températures des cellules aux "points chauds".» Le projet ADVICE (ADvancing user acceptation of general purpose hybridized Vehicles by Improved Cost and Efficiency) entendait augmenter le pourcentage de véhicules hybrides sur le marché grâce à des technologies réduisant les émissions et augmentant l’autonomie électrique. Le projet s’est terminé en septembre 2020. Pour plus d’informations, veuillez consulter: site web du projet ADVICE
Mots‑clés
ADVICE, véhicule hybride, batterie, cellule de batterie, module, refroidissement, T-bone
